오래된 스피커를 위한 ESP32와 PCM5102 DAC 블루투스 플레이어

쓰레기통에서 나온 부품으로도 쓸 만한 오디오 시스템을 만들 수 있다는 것을 잘 보여 주는 조립기를 찾았습니다. 하브르(Habr)에 글을 쓴 저자는 몇 년째 선반 위에 야마하 50와트짜리 스피커 두 대를 두고 있었고, 서랍에는 ESP32 보드가 하나 들어 있었습니다. 그는 이 둘을 합쳐 직접 블루투스 플레이어를 만들기로 했습니다.

장치의 핵심은 블루투스와 주변장치 제어를 맡는 ESP32 WROOM-32 모듈, 그리고 I2S 인터페이스로 소리를 받는 GY-PCM5102 DAC입니다. 볼륨과 일시정지는 로터리 엔코더로 조작하고, OLED 화면에는 스펙트럼 시각화가 나옵니다. 앰프 XH-A232는 이미 가지고 있었기 때문에 선택했습니다. 채널당 최대 30와트로 스피커의 정격 50와트보다 낮지만, 한 방에서 쓰기에는 음량이 충분하다고 합니다.

제가 특히 흥미롭게 본 부분은 잘 다뤄지지 않는 세부 사항입니다. ESP32와 DAC 사이에 전압 분배기를 넣어 DAC 출력을 2.1 V에서 0.27 V(실효값)로 낮췄습니다. 그렇지 않으면 앰프가 과부하되어 잡음이 생기기 때문입니다. 이 계수는 저자가 실험으로 찾았고, 다른 앰프를 쓰면 값이 달라질 수 있다고 경고합니다.

또 하나의 문제는 DAC와 ESP32를 같은 전원으로 공급할 때 생기는 디지털 잡음입니다. 해결책은 두 부품에 서로 다른 변환기를 사용하는 것이었습니다. DAC와 앰프 사이의 배선을 짧고 꼬아서 연결했고, DAC 출력 뒤에 0.1 μF 세라믹 콘덴서 두 개를 달아 효과를 봤습니다.

소프트웨어는 PlatformIO로 만들었고 arduino-audio-tools와 ESP32-A2DP 라이브러리를 사용해서, A2DP 프로토콜로 음성을 전송하는 저수준 부분을 직접 짤 필요가 없었습니다. 코드는 저자가 GitHub에 공개했습니다. 값싼 모듈로도 쓸모 있는 물건을 만들면서 잡음이 어디서 오는지 알아 가는 좋은 예입니다.

출처: Habr